基于单片机的温度控制系统毕业设计论文12.doc

第一章 概 述 温度控制系统是比较常见的和典型的过程系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的控制效果要好的多。 本设计是针对MCS—51型80C51系列单片机在检测和控制方面的应用。在设计中，首先介绍一下在设计中用到的一些重要芯片，如80C51、ADC0809、74LS164等，使读者在阅读过程中，对各个芯片的具体功能更加清晰；在温度采集电路设计中，以大量的篇幅介绍了温度采集与数据变换过程、LED数码管显示接口，并将设计的流程图、源程序及电路图有序的列出，给人一种明了的感觉。 下图为硬件实现电路的方框图[9]： 图 1-1硬件实现方框图 第二章 芯片介绍 2.1 MCS- 51介绍 [7] 2-1 MCS- 51结构框图[1] 由于Intel公司的单片机问世早、产品系列齐全、兼容性强，得到了广泛的应用，目前我国主要使用MCS-51系列的产品，尤以8031为多。这是因为8031无片内ROM、应用灵活、价格便宜。MCS-51是Intel公司的8位系列单片机，包括51和?52两个子系列。51子系列有8031、8051、8751;52子系列有8032、8052。52子系列的不同在于它多具有定时/计数器2及具有256B的内部数据存储器。 1）主要性能[2] 内部程序存储器：4KB 内部数据存储器：128B 外部程序存储器：可扩展到64KB。 外部数据存储器：可扩展到64KB。 输入/输出口线：32根（4个端口，每个端口8根）。 定时/计数器：2个16位可编程的定时计数器。 串行口：全双工，二根。 寄存器区：在内部数据存储器的128B中划出一部分作为寄存器区，分为四个区，每个区8个通用寄存器。 中断源：5个中断源，2个优先级别。 堆栈：最深128B。 布尔处理机：即位处理机，对某些单元的某位做单独处理。 指令系统（系统时钟为12MHZ时）：大部分指令执行时间为1us；少部分指令，执行时间为2us; 只有乘、除指令的执行时间为4us。 2) 引脚功能说明 图2-2是MCS-51的引脚结构图，有双列直插封装（DIP）方式和方形封装方式。下面分别叙述这些引脚的功能。 (1) 主电源引脚 VCC：电源端。 GND：接地端。 (2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 ① XTAL1：晶体振荡器接入的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。 ② XTAL2：晶体振荡器接入的另一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端。 (3) 控制或与其他电源复用引脚RST，ALE/，/Vpp RST：复位输H入端。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/：当访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率（此频率为振荡器频率的1/6）周期性地出现正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。在对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（）。 如果需要的话，通过对专用寄存器（SFR）区中8EH单元的D0位置数，可禁止ALE操作。该位置数后，只有在执行一条MOVX或MOVC指令期间，ALE才会被激活。另外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，该设定禁止ALE位无效。 ③ ：程序存储允许（）输出是外部程序存储器的读选通信号。当80C51由外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期两次有效（即输出2个脉冲）。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。 ④ /Vpp：外部访问允许端。要使CPU只访问外部程序存储器（地址为0000H～FFFFH），则端必须保持低电平（接到GND端）。然而要注意的是，如果必威体育官网网址位LB1被编程，复位时在内部会锁存端的状态。当端保持高电平（接Vcc端）时，CPU则执行内部程序存储器中的程序。在Flash存储器编程期间，该引脚也用于施加12V的编程允许电源Vpp（如果选用12V编程）。 (4) 输入/输出引脚P0.0～P0.7，P1.0～P1.7，P2.0～P2.7和P3.0～P3.7。 ① P0端口（P0.0～P0.7）：P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。 在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问